项目介绍

模拟一个多层异相螺线管在施加一定激励的条件下，产生相应的磁感应强度(magnetic induction intensity)和磁场强度（magnetic field intensity），通过得出相应的磁感应强度和磁场强度值，分析该实验中陶瓷隔片对于螺线管磁场的影响，以及螺线管整体对金属芯的影响，最后得出结论。

该项目使用ANSYS Electronics Desktop软件中MAXWELL模块进行模型的搭建和分析。

应用领域

此项目的研究在多个领域都有重要应用：电气工程、电子设备、能源领域、医疗设备、航空航天等。

计算方法

（1）模型搭建

使用MAXWELL模块进行模型搭建，该装配体由三种种材料组成，分别为由纯铜（copper）组成的线圈，结构钢（steel_1008）组成的各个线圈金属芯、金属夹层板和中心金属芯，陶瓷（ceramic5）组成的陶瓷隔片。

（2）材料赋予

进入MAXWELL中，在MAXWELL 3D中定义零件材质特性。

（3）前处理

修改解决方案类型，选择Magnetostatic，设置线圈体网格（Assign Mesh Operation），设置陶瓷隔片体网格（Assign Mesh Operation），使用MAXWELL 3D对模型进行边界条件赋予：添加Current激励，正向线圈添加相同方向的激励。激励大小为10A。

（4）模拟计算

根据实验结果，可以得出陶瓷隔片对于磁场有阻碍作用，虽然陶瓷材料导磁率极低，但仍会被磁化，导致部分磁场（展现为磁力线）出现逃逸现象。

对于其他位置，一部分磁场通过金属夹层板和中心金属芯流出，另一部分磁场通过多层线圈的互感现象，磁场得到加强，加速离开多层异相螺线管。非导磁材料不影响磁场空间分布，只有导磁材料才会产生束磁作用，把磁感线束缚一部分在材料内部，造成空间磁场的重新分布，也就是有的地方磁感线密（磁场增大），有的地方磁感线疏（磁场减小）。
磁场的穿透力不能被阻隔实际上是指磁屏蔽现象，大多数金属都有磁屏蔽作用，在一些高精密磁电设备或仪器上为了减少外界磁场对设备的影响，多用铜、铝、钢薄片材进行磁屏蔽处理，既有防止外磁场对内部的影响，也有防止内部磁场泻漏而对外部产生影响两方面的用途。